การแพร่หลายของโปรตีนเป็นกระบวนการทางกฏหมายที่เกิดขึ้นภายในเซลล์เพื่อสลายโมเลกุลโปรตีน ในระหว่างกระบวนการโปรตีนขนาดเล็กที่เรียกว่า ubiquitins จะยึดติดกับโมเลกุลโปรตีนที่จะสลายตัว โมเลกุลของ ubiquitin เหล่านี้ส่งสัญญาณโปรตีนอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการย่อยสลายโดย proteosome หรือโปรตีนที่ย่อยสลาย มีหลายขั้นตอนในการแพร่หลายของโปรตีนซึ่งทั้งหมดนี้มีความสำคัญสำหรับกระบวนการเซลล์ปกติเนื่องจากเซลล์มีการสร้างและย่อยสลายโปรตีนใหม่อย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม
อย่างแรกต้องเปิดใช้งานโมเลกุล ubiquitin เพื่อติดฉลากโปรตีนอื่น ๆ ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สำเร็จโดยเอนไซม์ ubiquitin-activating, E 1 ขั้นตอนในการแพร่หลายของโปรตีนนี้ขึ้นอยู่กับพลังงานซึ่งหมายความว่ามันต้องการเซลล์เพื่อใช้พลังงานผ่าน adenosine triphosphate (ATP) E 2 หรือเอนไซม์ ubiquitin-conjugating ถูกใช้ในขั้นตอนที่สองในกระบวนการซึ่งมีปฏิกิริยาทางเคมีอื่น ๆ ที่รู้จักกันในชื่อ
เมื่อ ubiquitin ผ่านสองขั้นตอนนี้ไปแล้วก็จะจับกับ E 3 หรือ ligase โปรตีน ubiquitin มีเอ็นไซม์มากกว่า 100 E 3 ในเซลล์มนุษย์แต่ละอันมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับโปรตีนหนึ่งเดียวเรียกว่าสารตั้งต้นหรือโปรตีนเป้าหมาย เนื่องจากยังมีโมเลกุล E 2 จำนวนมากการรวมกันที่หลากหลายของเอนไซม์หลักสามชนิดทำให้มีความจำเพาะสูงสำหรับแต่ละสารตั้งต้น สิ่งนี้จะช่วยให้เซลล์ตรวจสอบสภาพเซลล์ภายในเซลล์อย่างละเอียดและปรับปรุงกระบวนการเลือกโปรตีนสำหรับการย่อยสลาย เอนไซม์ E 3 ที่ถูก กระตุ้นจะจับกับทั้งสารตั้งต้นและโมเลกุลของ ubiquitin รวมตัวกันเป็นสองโมเลกุลและดำเนินการแพร่หลายของโปรตีนทั่วทั้งเซลล์
อย่างน้อยสามหรือสี่โมเลกุล ubiquitin มักจำเป็นต้องส่งสัญญาณให้โปรตีนสารตั้งต้นที่จะถูกย่อยสลายโดย proteosome การแพร่หลายของโปรตีนต่อไปสามารถทำได้โดย E 3 เดียวกันที่เริ่มต้นการเพิ่มโมเลกุล ubiquitin ครั้งแรก เมื่อสารตั้งต้นนั้นมีสายโซ่ ubiquitin ที่ยาวเพียงพอโปรตีโอโซมจะห่อหุ้มมันและย่อยสลายกลับไปเป็นกรดอะมิโนซึ่งเป็นหน่วยการสร้างโปรตีนขนาดใหญ่
การแพร่หลายของโปรตีนไม่ได้ส่งสัญญาณโมเลกุลสำหรับการย่อยสลาย บางครั้งโมเลกุลของ Ubiquitin ก็สั่งให้สารตั้งต้นเคลื่อนไปยังส่วนอื่นของเซลล์ในขณะที่บางครั้งพวกมันก็จะเปลี่ยนการทำงานของมัน เมื่อใช้ ubiquitin เพื่อจุดประสงค์ในการส่งสัญญาณโดยทั่วไปแล้วมันจะปรากฏเป็นหน่วยเดียวที่แนบมาแม้ว่าจะมีบางกรณีที่หาได้ยากที่โมเลกุลของ ubiquitin มากกว่าหนึ่งจะยังคงทำหน้าที่ปรับเปลี่ยนเมื่อเทียบกับการย่อยสลาย เซลล์ยังมีเอนไซม์พิเศษที่เรียกว่า deubiquitinases ซึ่งสามารถกำจัดโมเลกุล ubiquitin ออกจากโปรตีนที่มีฉลากและกลับกระบวนการ
